基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统研究

《基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一．—＇＇？ｖ：；ｖ－ｒ：ｌ、ｉ工租讯古學化论义Ｍ基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统研究马超爲席Ａ榮二０—四年十一月分类号ＴＰ２７３＋．５密级公开ＵＤＣ００４．５工程硕±学位论文基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统研究马超学科专业计算机巧术指导教师联进创教授论文答辩日期２０１４．１１．２１学位授予日期２０１４．１２．３０答辩委员会主席梁永忠教授级高级工程师广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的

2、指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料一。与我同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归。；属广西大学本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，目Ｐ学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可｛＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

3、。检索和传播，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。囚不保密。＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）论文作者签名〇／护／’《；乃走窒日期：义指导教师签名日期；作者联系电话；电子邮箱：基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统研究摘要Ｂ一脑机接口ｒａｉｎＣｏｍｕｔｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ，ＢＣＩ是种新颖的人机交互技术，（ｐ）它通过计算机或其它电子设备在人脑与外界环境之间建立一条不依赖于外周神经和肌肉组织的对外信息交流控制通路，因此脑机接

4、口可为患有运动一功能障碍但思维正常的残障人±提供种与外界进行交流的新途径。目前，脑机接口的应用系统中的脑电信号采集与处理部分多数采用多通道脑电信号采集设备结合高性能计算机实现。这些应用系统通常具有较、好的性能，但也存在系统庞大、操作复杂成本高、功耗大等不足。本文一设计并实现了种基于单通道脑机接日的应用系统，即嵌入式智能轮椅控制系统。系统结合嵌入式微处理器提取专注度和眨眼信号，实现对轮椅运动状态的控制。在前人工作的基础上，主要完成了下工作：１、对脑机接口的国内外研究现状进行较全面的介绍。在分析了目前脑

5、机接口研究领域主流脑电信号采集与处理方案的基础上，提出基于嵌入式处理器平台的单通道脑机接口设计方案。２、分析了脑电信号的特点，结合单通道脑机接口信号采集设备所采集的脑电信号特征，选择专注度和眨眼信号作为基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统的控制信号，并实现了在原始脑电波信号中进行眩眼信号的提取。Ｉ３、设计并实现了基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统。对脑电信号采集模块、嵌入式处理器及外围电路模块、直流电机驱动模块、系统供电模块等进行了较详细的阐述合嵌入式实时操作系统ｏｓ－ｉｃ／ｎ；结＾和ｉ

6、Ｃ／ＧＵＩ图形界面对脑电信号解码、眨眼信号识别、轮椅运动状态控制等ｊ软件模块进行了较详细的说明。４、对基于单通道脑机接口的嵌入式智能轮椅控制系统的软硬件进行了系统集成和测试。测试结果表明，十名被试者经过眨眼训练后眨眼信号平均正确识别率最低为８７％，最高为９９％；专注度与轮椅速度具有良好的线性关系，系统具有较好的可操控性。关键词：脑机接口脑电信号嵌入式处理器嵌入式智能轮椅ｎＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＥＭＢＥＤＤＥＤＩＮＴＥＬＬＩＧＥＮＴＷＨＥＥＬＣＨＡＩＲＣＯＮＴＲＯＬ－ＳＹＳＴＥＭＢＡＳＥＤＯＮ

7、ＳＩＮＧＬＥＣＨＡＮＮＥＬＢＣＩＡＢＳＴＲＡＣＴＢｒａ－ｉｎｃｏｍ山ｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅＢＣＩｉｓａｎｅｗｈｕｍａｎｃｏｍｕｔｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｐ（）ｐ１：ｅｃｈｎｏｌｏａｎｄ江ｃｏｎｔｒｏｌａｔｈｏｆｆｏｗｉｎｅｘｃｈａｎｇｅｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓｇｙｐｇ，ａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｈｕｍａｎｂｒａｉｎａｎｄｔｈｅｏｕｔｅｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｖｉａｃｏｍｐ山ｅ

8、ｒｓｏｒｏｔｈｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ．Ｗｉｔｈｏｕｔｒｅｌｙｉｎｇｏ打ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌｎｅｒｖｅｏｒｍｕｓｃｌｅ＂化ｕｅｏｆ